Космос – поистине загадочное место. Во Вселенной постоянно происходит что-то крайне необычное, так что неудивительно, что там полно тайн, которые мы вожделеем раскрыть. С самых первых дней изучения космоса астронавты и наземные исследователи сталкивались с целым рядом невероятных феноменов. От НЛО до загадочных свечений, за пределами атмосферы нашей планеты постоянно наблюдается что-то необъяснимое прямо посреди безграничного вакуума. 
Есть ли во Вселенной разумная жизнь, кроме нас? Как объяснить странные события, которые нам удается зарегистрировать на свои пока что недостаточно продвинутые приборы? Вопросов есть намного больше, но ученые сейчас находятся лишь в начале тернистого пути исследования нашего мира. Хотите узнать о 25 интересных случаях из их практики?
25. Стук в китайском космическом корабле, происхождение которого так и не было выяснено
Фото: wikipedia.commons.com
Тайконавт (участник китайской космической программы) Ян Ливэй (Yang Liwei) был первым человеком, которого власти КНР отправили в космос на корабле Шэньчжоу-5 (Shenzhou 5). Во время своего 21-часового полета космонавт-герой услышал странный шум, как будто снаружи кто-то стучал по обшивке его корабля. Летчик так и не смог определить источник загадочного звука, и никто из китайских экспертов также не сумел предложить достаточно убедительную версию о природе произошедшего. Некоторые верят, что все дело было в реакции корабля на воздействие космической среды. Вероятно, корпус судна сокращался и расширялся, издавая при этом побеспокоившие Ливэя звуки.
24. Астронавт из NASA Стори Масгрейв (Story Musgrave) видел космических угрей
Фото: wikipedia.commons.com
Когда американский космонавт Стори Масгрейв был на своем очередном космическом задании, он якобы видел какие-то загадочные объекты, напоминающие по форме извивающихся угрей. Астронавт утверждает, что видел их дважды. Эксперты уверены, что это был какой-то космический мусор, но Масгрейв продолжает стоять на своем – это было нечто иное…
23. Астронавты, участвовавшие в программе Аполлон, заявили, что видели в космосе странные вспышки света
Фото: NASA on The Commons / flickr
Многие ученые, принявшие участие в полете космического корабля Аполлон-11 и последующих запусков в рамке этой же программы (лунные экспедиции Аполлона-12, 14, 15, 16, 17), утверждают, что в космосе они видели странные вспышки света. Астронавты заявили, что сияние было видно даже тогда, когда они закрывали глаза, и что оно было белого, голубого или желтого цвета. Ученые полагают, что подобные видения были вызваны контактом с космическими лучами (элементарные частицы и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве).
22. Американские космонавты на борту МКС увидели странное оранжевое свечение
Фото: wikipedia.commons.com
В свой первый полет на МКС Саманта Крисотфоретти (Samantha Cristoforetti), третья женщина-астронавт Европейского космического агентства и первая женщина-астронавт Итальянского космического агентства, увидела нечто очень странное. Подлетая к станции, она заметила, что МКС светится необычным кроваво-оранжевым светом. Объяснить это явление так никто и не смог.
21. Майор Гордон Купер (Gordon Cooper) утверждает, что в космосе он увидел странный зеленый шар
Будучи участником космической программы «Меркурий», майор Гордон Купер облетел Землю на орбитальной капсуле. Как утверждает астронавт, во время своей миссии он видел зеленую сферу, уверенно приближавшуюся к нему, а затем внезапно исчезнувшую. В это же время аппаратура австралийского центра дальней космической связи зарегистрировала необычный сигнал. Совпадение?
20. Астронавты из NASA умышленно разожгли огонь на борту МКС
Фото: wikipedia.commons.com
Конечно же, последнее, чего вы бы захотели увидеть на борту космического корабля, будучи его пассажиром, - это пожар. Однако в NASA решили, что огню в космосе все же быть. На самом деле затея эта имела чисто научные цели – исследователи хотели пронаблюдать за поведением пламени в условиях микрогравитации. Каков урок? Во-первых, в столь необычных условиях огонь принимает форму сферы или капли. Во-вторых, пламя обычно следует за источником воздуха из вентиляционных систем, а не просто поднимается вверх при любых обстоятельствах, как это чаще всего бывает на Земле. Ученые собираются провести еще несколько подобных экспериментов, чтобы узнать побольше о характере распространения пожаров, как быстро они способны разгореться и какие из материалов представляют для космонавтов самый большой риск в случае неконтролируемого возгорания на борту.
19. Астронавты полетели в космос, захватив с собой необычного спутника - земную бактерию
Фото: wikipedia.commons.com
Живые организмы в космосе ведут себя не так, как на нашей планете. Бактерии в этом случае – не исключение. Астронавт Черил Никерсон (Cheryl Nickerson) получил задание взять с собой в космос образец сальмонеллы, и эта бактерия провела в космосе целых 11 дней. По возвращении на Землю бактерию быстро ввели подопытной мыши, чтобы проверить, как будет протекать заражение сальмонеллой, пережившей путешествие по космосу. Обычно мыши, больные сальмонеллезом, умирают через 7 дней, но лабораторные зверьки, которых заразили «космическими» бактериями, умерли на 2 дня раньше и от более маленькой дозы. Похожие опыты проводились и с другими бактериями, но результаты всякий раз были непредсказуемыми и неоднозначными. На сегодняшний день ученые до сих пор не разобрались с тем, как именно полет за пределы земной атмосферы и возвращение назад влияют на различные микроорганизмы.
18. Во время полета по орбите Луны участники миссии Аполлон-10 слышали странную музыку
Фото: wikipedia.commons.com
Когда астронавты, облетевшие вокруг Луны, были в самой удаленной от нас точке, они услышали звуки, которые позже назвали «музыкой космического пространства». В тот момент у них не было связи с центром полетов в Хьюстоне, и астронавты оказались совершенно оторваны от всего остального мира. По возвращении домой никто из участников миссии не рассказал о случившемся, но через несколько лет на записях их полета ученые услышали низкочастотный свистящий шум неизвестного происхождения…
17. Нил Армстронг, возможно, видел на Луне инопланетян
Фото: wikipedia.commons.com
В этом вы, конечно, можете усомниться, но поговаривают, что Нил Армстронг послал NASA тайное сообщение, в котором первопроходец утверждал, что во время своей легендарной миссии он встретился с внеземной цивилизацией. В засекреченном отчете астронавт написал примерно следующее: «Они наблюдают за нами с обратной стороны Луны!». Сам Армстронг все это отрицает.
16. Загадочные вспышки света из космоса, которые не может объяснить ни один астроном
Фото: wikipedia.commons.com
Это явление было открыто в феврале 2007 года. Тогда же эти загадочные вспышки неизвестной природы и назвали «быстрыми радиовсплесками», которые длятся всего несколько миллисекунд. Ученые пока что не знают, что это за радиоимпульсы, или что именно провоцирует их возникновение. Теорий существует несколько, включая версию о том, что эти вспышки как-то связаны с нейтронными звездами, черными дырами или даже с инопланетянами.
15. Космонавты, проведшие много времени на задании, становятся выше
Фото: wikipedia.commons.com
Один из интересных эффектов от относительно долгого пребывания в космосе – это изменение роста космонавтов. Из-за влияния микрогравитации позвоночник не испытывает привычной для него нагрузки и давления, как это происходит в условиях земной гравитации дома. Поэтому по возвращении домой космонавты как бы «вытягиваются» примерно на 3% своего роста. Впрочем, со временем прежний рост возвращается, и виной этому все та же сила притяжения.
14. На расстоянии 10,7 миллиарда световых лет от Земли произошел настоящий космический катаклизм
Фото: wikipedia.commons.com
Пока мы парим в нашей уютненькой галактике, во Вселенной регулярно происходит нечто пугающее… Например, недавно исследователи зафиксировали внезапный всплеск рентгеновского излучения на расстоянии примерно 10,7 миллиарда световых лет от Земли. Астрономы считают, что это был какой-то крайне разрушительный феномен, который можно сравнить с космическим катаклизмом. Высвобожденная всплеском энергия была в тысячу раз мощнее энергии, которую способны выделить все звезды в нашей галактике! Никто пока не знает, что это было за событие, или что стало его причиной, а также ждут ли нас какие-то особенные последствия.
13. Русский космонавт увидел в иллюминаторе загадочный предмет размером с палец
Фото: wikipedia.commons.com
Во время выполнения задания на борту орбитальной станции Салют-6 русский космонавт, генерал-полковник Владимир Ковалёнок, увидел в космосе объект размером с обычный палец. Пока космонавт рассматривал этот странный предмет, пытаясь понять, что же это, загадочная вещь взорвалась и раскололась на 2 части. Золотистые осколки исчезли сразу же, как только попали в тень Земли.
12. У Млечного пути достаточно «кровожадное» прошлое
Фото: NASA.gov / commons.wikimedia.org
С помощью орбитального телескопа Хаббл научные сотрудники NASA обнаружили интересный феномен «галактического каннибализма» со стороны нашего родного дома – Млечного пути. Американские астрономы столкнулись с этим явлением, пока они изучали 13 звезд, находящихся на внешней границе гало нашей галактики, чтобы лучше понять, как именно сформировался Млечный путь. По мнению экспертов, со временем наша галактика растет, и происходит это за счет поедания более маленьких звездных скоплений.
11. Во время полета многоразового космического корабля «Атлантис» в рамках программы STS-115 шаттл столкнулся с НЛО
Фото: wikipedia.commons.com
Во время миссии STS-115 в МТКК «Атлантис» угодил небольшой неопознанный объект. Астронавтам даже пришлось провести полную проверку судна, чтобы удостовериться, что оно не повреждено и может продолжить свое задание. По мнению экспертов из NASA, это был всего лишь какой-то космический мусор или блуждающий осколок льда. Конечно же, нашлись и те, кто уверен, что подобные заявления – всего лишь прикрытие, и что в космосе тогда произошло нечто более значительное.
10. Лерой Чиао видел в космосе странные вспышки света, возникающие из ниоткуда
Фото: wikipedia.commons.com
Во время своей очередной миссии американский космонавт Лерой Чиао (Leroy Chiao) увидел в противоположном от Солнца направлении пять ярких огоньков. По утверждению исследователя он был пораженным увиденным до глубины души, и он так и не смог понять, что это были за светящиеся объекты, или откуда они взялись. Астронавт утверждает, что огоньки летели очень быстро и в определенном порядке, кроме второго. Позже ученые из NASA пытались разобраться в случившемся, но дальше теорий они не зашли. Вероятно, это были некие отблески с Земли.
9. На одном очень далеком квазаре есть невероятно огромный запас воды
Фото: NASA.gov
Примерно в 12 миллиардах световых лет от Земли на одном из обнаруженных нами квазаров (активное ядро галактики), по мнению ученых, есть огромный запас воды, масса которой предположительно в 140 триллионов раз больше массы воды во всех океанах Земли. Сама по себе вода в космосе – не такая уж и редкость. Однако в этом случае исследователи были поражены тому, как много воды сконцентрировалось в одном месте.
Фото: Scott Kelly
Американский космонавт Скотт Келли (Scott Kelly) любит делиться своими впечатлениями о полетах в социальных сетях. В одном из своих твитов ученый опубликовал фотографию Индии, сделанную из космоса. Однако самой интересной на этом снимке оказалась далеко не наша планета. В углу этой фотографии пользователи заметили 2 странных белых огонька. Многие тут же сочли, что это новое доказательство существования НЛО и инопланетян, хотя эксперты так и не смогли установить природу загадочных объектов. Это могла быть и летающая тарелка, и просто блик на объективе.
7. После долгого пребывания в космосе у исследователей деформируются глаза
Фото: www.theguardian.com
Космонавты, которые пробыли на миссии слишком долго (дольше месяца), по возвращении домой иногда начинают жаловаться на зрение. Согласно новому исследованию у многих космонавтов из-за долгого воздействия микрогравитации в глазном яблоке происходят определенные изменения. Деформация затрагивает также зрительный нерв и гипофиз. Состояние это тесно связано с внутричерепной гипертензией (повышение давления в полости черепа).
6. Камеры МКС засняли объект, очень напоминающий корабль «Тысячелетний сокол»
Фото: Kory Westerhold / flickr
Энтузиаст Джейдон Бисон (Jadon Beeson) увлекается всем, что связано с космосом и деятельностью астронавтов. Во время одной из прямых трансляций с видеокамеры NASA, установленной на МКС, мужчина увидел что-то очень странное. По словам Бисона, это была пара огоньков, подсвечивающих объект, очертания которого очень сильно напомнили ему вымышленный корабль «Тысячелетний сокол» из знаменитого телешоу «Звездные войны». Энтузиаст сделал снимок этого момента трансляции и выслал его экспертам NASA. Никаких объяснений с их стороны так и не последовало.
5. В нашей Солнечной системе все же есть девятая планета
Вы наверняка уже не раз слышали, что в 2006 году Плутон разжаловали в карликовую планету из почетной девятой планеты Солнечной системы. Однако звание девятой планеты то и дело припоминается в научной среде, и сегодня некоторые исследователи уже практически уверены, что в нашей планетной системе когда-то все же была эта планета 9, но ее давно выбросило на более далекое от Солнца расстояние. Астрономы считают, что она была размером с Нептун, и как раз сейчас они работают над новыми данными, которые смогут доказать это утверждение. Эллиптическая орбита этой планеты предположительно настолько велика, что на полный оборот вокруг Солнца ей необходимо около 15 тысяч лет. Это вам не 365 дней…
4. Советский космонавт Муса Манаров запечатлел загадочное НЛО
Фото: UR3IRS / Russian Wikipedia
В марте 1991 года советский космонавт Муса Манаров находился на борту МКС, и тогда же ему удалось заснять нечто очень необычное. В кадр попал странный объект белого цвета, и Манаров до сих пор уверен, что это не был какой-то обычный космический мусор.
3. NASA прервали прямую трансляцию из космоса, как только в кадр попало НЛО
Фото: wikipedia.commons.com
15 января 2015 года во время прямой трансляции с борта МКС в поле зрения объектива попал неопознанный объект, парящий прямо над Землей. Как только НЛО стало абсолютно отчетливым, NASA без каких-либо объяснений прервало свою трансляцию. Что это был за объект, и почему американцы попытались скрыть его – вот в чем главные вопросы…
2. Из-за долгого пребывания в космосе у членов экипажа шаттлов уменьшается масса костей
Фото: wikipedia.commons.com
Вы можете удивиться, но оказывается, что микрогравитация влияет даже на человеческие кости. Если космонавты слишком долго находятся на задании, у них заметно меняется масса костной ткани. Кости – очень активный орган, и они постоянно развиваются, что в немалой степени зависит от физической активности их хозяина (бег, ходьба или наоборот пассивный образ жизни). Чем меньше нагрузка, тем кости слабее и легче.
1. За бортом МКС была обнаружена живая бактерия
Фото: wikipedia.commons.com
Раньше было принято считать, что живые организмы не способны выжить в условиях вечномерзлого космического вакуума. Однако недавно астронавты выяснили, что это совсем не так, и доказала это находка живой бактерии, образец которой был взят прямо с поверхности МКС. В связи с этим открытием некоторые исследователи начали утверждать, что перед нами первое доказательство существования жизни за пределами Земли. Впрочем, другие эксперты считают, что объяснить этот феномен можно намного более тривиально – восходящие потоки воздуха могли подхватить эти бактерии из верхних слоев земной атмосферы, откуда эти микроорганизмы и попали на внешнюю оболочку МКС.
Космос полон загадок и тайн. Неспроста писатели-фантасты посвятили космической тематике такое громадное количество выдающихся произведений. Причем в космосе происходит намного больше необъяснимых процессов, чем нам кажется. Предлагаем вам ознакомиться с самыми удивительными явлениями, которые происходят в космических просторах.
Всем известно, что падающая звезда представляет собой простой метеорит, сгорающий в атмосфере. При этом многие люди и не догадываются о существовании настоящих падающих гиперскоросных звезд, которые являются большущими огненными шарами из газа, летящими в космическом пространстве со скоростью миллионы км в час. Одна из гипотез такого явления состоит в следующем: когда двойная звезда оказывается очень уж близко к черной дыре, одна из звезд поглощается массивной черной дырой, а другая начинает двигаться с огромной скоростью. Вы только представьте себе громаднейший шар, величина которого в 4 раза превышает величину нашего солнца, летящий с огромной скоростью в нашей галактике.
Одна из подобных планет Gliese 581 c вращается вокруг красной небольшой звезды, которая во множество раз меньше, чем солнце. Ее свечение в сотни раз меньше, чем у нашего солнца. Адская планета расположена намного ближе к собственной звезде, чем наша Земля. Из-за экстремальной близости к своей звезде, Gliese 581 c всегда обращается к звезде одной из сторон, а другая сторона, наоборот, удалена от нее. Поэтому на планете происходит настоящий ад: одно полушарие напоминают «раскаленную сковородку», а второе – ледяную пустыню. Однако, между двумя полюсами располагается небольшой пояс, где есть вероятность существование жизни.
Система Кастор включает в себя 3 двойные системы. Здесь самая яркая звезда – это Поллукс. Вторая по яркости – Кастор. Кроме них в систему входят две двойные звезды, похожие на Бетельгейзе (класс 3 – красные и оранжевые звезды). Общая яркость звезд в системе Кастор выше, чем у нашего солнца в 52,4 раза. Посмотрите ночью на звездное небо. Наверняка вы увидите эти звезды.
В недавние годы ученые активно занимались изучением пылевого облака, расположенного рядом с центром Млечного Пути. Некоторые убеждены, что Бог находится именно там. Если он все-таки есть, то к вопросу создания такого объекта он подошел довольно творчески. Немецкие ученые доказали, что пылевое облако названное Стрелец B2 имеет запах малины. Это достигается благодаря присутствию в огромном количестве этилформиата, придающего специфический запах лесной малине, а также рому.
Планета Gliese 436 b, обнаруженная учеными в 2004 году, не менее странная, чем Gliese 581 c. Ее величина практически такая же, как у Нептуна. Расположена ледяная планета в созвездии Льва на расстоянии 33 световых лет от нашей Земли. Планета Gliese 436 b является громадным водяным шаром, где температура ниже 300 градусов. Вследствие сильной гравитации ядра молекулы воды на поверхности планеты не испаряются, а происходит так называемый процесс «горения льда».
55 Cancri e или алмазная планета полностью состоит из настоящих алмазов. Ее оценили в 26,9 нониллионов долларов. Бесспорно, это самый дорогой объект в галактике. Когда-то это было просто ядро в двойной системе. Но в результате влияния высокой температуры (более 1600 градусов по Цельсию) и давления большинство углеродов стали алмазами. Размеры 55 Cancri e вдвое превосходят нашу Землю, а масса – целых в 8 раз.
Огромное облако Химико (размер составляет половину от Млечного Пути) может показать нам истоки первозданной галактики. Этот объект датируется 800 миллионами лет со времен Большого Взрыва. Ранее думали, что облако Химико – это одна большая галактика, а в последнее время придерживаются мнения, что там расположены 3 сравнительно молодые галактики.
Крупнейший водный резервуар, имеющий в 140 триллионов раз больше воды, чем на всей Земле, располагается в 20 миллиардах световых лет от земной поверхности. Вода здесь находится в виде массивного газового облака, расположенного рядом с громадной черной дырой, постоянно извергающей такую энергию, которую смогли бы произвести 1000 триллионов солнц.
Не так давно (пару лет тому назад) ученые открыли электроток космических масштабов в 10^18 ампер, что эквивалентно примерно 1 триллиону молний. Предполагаются, что сильнейшие разряды зарождаются в большущей черной дыре, располагающейся в центре галактической системы. Одна из подобных молний, запускаемых черной дырой в полтора раза превышает величину нашей галактики.
Огромная группа квазаров (LQG), состоящая из 73 квазаров, выступает одной из крупнейших структур во всей Вселенной. Ее величина равна 4 миллиардам световых лет. Ученые все еще не смогли понять, как смогла образоваться такая структура. По космологической теории существование настолько большущей группы квазаров просто невозможно. LQG подрывает общепринятый космологический принцип, согласна которому структуры более 1,2 млрд. световых лет быть не может.
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
- Участник: Терехова Екатерина Александровна
- Руководитель: Андреева Юлия Вячеславовна
Введение
У многих стран есть долгосрочные программы по освоению космоса. В них центральное место занимает создание орбитальных станций, так как именно с них начинается цепочка наиболее крупных этапов овладения человечеством космического пространства. Уже осуществлен полет на Луну, успешно проходят многомесячные полеты на борту межпланетных станций, автоматические аппараты побывали на Марсе и Венере, с пролетных траекторий исследовали Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. За последующие 20-30 лет возможности космонавтики еще более возрастут.
Многие из нас в детстве мечтали стать космонавтами, но потом задумались о более земных профессиях. Неужели отправиться в космос - это несбыточное желание? Ведь уже появились космические туристы, возможно, когда-нибудь в космос сможет полететь любой, и детской мечте суждено будет сбыться?
Но если мы полетим в космический полет, то столкнемся с тем, что длительное время придется находиться в состоянии невесомости. Известно, что для человека, привыкшего к земной тяжести, пребывание в этом состоянии становится тяжелым испытанием, и не только физическим, ведь многое в невесомости происходит совсем не так, как на Земле. В космосе проводятся уникальные астрономические и астрофизические наблюдения. Находящиеся на орбите спутники, космические автоматические станции, аппараты требуют специального обслуживания или ремонта, а некоторые отработавшие свой срок спутники необходимо ликвидировать или возвращать с орбиты на Землю для переделки.
Пишет ли в невесомости перьевая ручка? Можно ли в кабине космического корабля измерить вес с помощью пружинных или рычажных весов? Вытекает ли там вода из чайника, если его наклонить? Горит ли в невесомости свеча?
Ответы на подобные вопросы содержатся во многих разделах, изучаемых в школьном курсе физики. Выбирая тему проекта, я решила свести воедино материал по данной теме, который содержится в разных учебниках, и дать сравнительную характеристику протекания физических явлений на Земле и в космосе.
Цель работы : сопоставить протекание физических явлений на Земле и в космосе.
Задачи:
- Составить список физических явлений, ход течения которых может отличаться.
- Изучить источники (книги, интернет)
- Составить таблицу явлений
Актуальность работы: некоторые физические явления протекают по разному на Земле и в космосе, а некоторые физические явления лучше проявляются в космосе, где нет гравитации. Знание особенностей процессов может быть полезно для уроков физики.
Новизна: подобные исследования не проводились, но в 90-х на станции «Мир» был снят учебные фильм о механических явлениях
Объект : физические явления.
Предмет: сравнение физических явлений на Земле и в космосе.
1. Основные термины
Механические явления - это явления, происходящие с физическими телами при их движении относительно друг друга (обращение Земли вокруг Солнца, движение автомобилей, качание маятника).
Тепловые явления - это явления, связанные с нагреванием и охлаждением физических тел (кипение чайника, образование тумана, превращение воды в лед).
Электрические явления - это явления, возникающие при появлении, существовании, движении и взаимодействии электрических зарядов (электрический ток, молния).
Показать, как происходят явления на Земле - легко, но как можно продемонстрировать те же явления в невесомости? Для этого я решила использовать фрагменты из серии фильмов «Уроки из космоса». Это очень интересные фильмы, отснятые в свое время еще на орбитальной станции «Мир». Настоящие уроки из космоса ведет летчик-космонавт, герой России Александр Серебров.
Но, к сожалению, мало кто знает про эти фильмы, поэтому еще одной из задач создания проекта была популяризация «Уроков из космоса», созданных при участии ВАКО «Союз», РКК «Энергия», РНПО «Росучприбор».
В невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.
Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной.
Состояние полного отсутствия веса называется невесомостью. Невесомость, или отсутствие веса у предмета наблюдается в том случае, когда в силу каких-либо причин исчезает сила притяжения между этим предметом и опорой, или когда исчезает сама опора. простейший пример возникновения невесомости - свободное падение внутри замкнутого пространства, то есть в отсутствии воздействия силы сопротивления воздуха. Скажем падающий самолет сам по себе притягивается землей, но вот в его салоне возникает состояние невесомости, все тела тоже падают с ускорение в одну g, но это не ощущается - ведь сопротивления воздуха нет. Невесомость наблюдается в космосе, когда тело движется по орбите вокруг какого-нибудь массивного тела, планеты. Такое круговое движение можно рассматривать как постоянное падение на планету, которое не происходит благодаря круговому вращению по орбите, а сопротивление атмосферы также отсутствует. Мало того, сама Земля постоянно вращаясь по орбите падает и никак не может упасть на солнце и если бы мы не ощущали притяжение от самой планеты, мы оказались бы в невесомости относительно притяжения солнца.
Часть явлений в космосе протекает точно так же как и на Земле. Для современных технологий невесомость и вакуум не являются помехой... и даже наоборот - это предпочтительно. На Земле нельзя достичь таких высоких степеней вакуума, как в межзвездном пространстве. Вакуум нужен для защиты обрабатываемых металлов от окисления, а металлы не расплавляются, вакуум не вызывает помех движению тел.
2. Сравнение явлений и процессов
|
Земля |
Космос |
|
1.Измерение масс |
|
|
Использовать нельзя |
|
|
Использовать нельзя |
|
|
|
Использовать нельзя |
|
2.Можно ли натянуть верёвку горизонтально? |
|
|
Верёвка всегда провисает из-за силы тяжести.
|
Верёвка всегда свободна
|
|
3. Закон Паскаля. Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. |
|
|
На Земле все капли немного сплющены из-за гравитационной силы.
|
Выполняется хорошо на коротких промежутках времени, либо в подвижном состоянии.
|
|
4.Воздушный шарик |
|
|
летит вверх |
Не полетит |
|
5. Звуковые явления |
|
|
|
В открытом космосе звуки музыки не будут слышны т.к. для распространения звука нужна среда (твёрдая, жидкая, газообразная). |
|
|
Пламя свечи будет круглым т.к. нет конвекционных потоков
|
|
7. Использование часов |
|
|
|
Да, работают, если известны скорость и направление космической станции. На других планетах тоже работают |
|
|
Использовать нельзя |
|
В. Механические часы маятниковые |
Использовать нельзя. Можно использовать часы с заводом, с батарейкой |
|
Г. Электронные часы |
Можно использовать |
|
8. Можно ли набить шишку |
|
|
|
Можно |
|
9. Термометр работает |
работает |
|
Тело съезжает по горке из-за силы тяжести
|
Предмет останется на месте. Если толкнуть, то можно будет прокатиться до бесконечности, даже если горка закончилась |
|
10. Можно ли вскипятить чайник? |
|
|
Т.к. нет конвекционных потоков, то нагреется только дно чайника и вода около него. Вывод: необходимо использовать микроволновку |
|
|
12. Распростронение дыма |
|
|
|
Дым не может распространяться, т.к. нет конвекционных потоков, распределение не будет происходить из-за диффузии |
|
Манометр работает
|
Работает
|
|
Растяжение пружины. |
Нет, не растягивается |
|
Ручка шариковая пишет |
Ручка не пишет. Пишет карандаш
|
Вывод
Я сопоставила протекания физических механических явлений на Земле и в космосе. Данная работа может использоваться для составления викторин и конкурсов, для уроков физики при изучении некоторых явлений.
В ходе работы над проектом я убедилась, что в невесомости многие явления происходят не так как на Земле. Причин этому – три. Первая: не проявляется действие силы тяжести. Можно говорить о том, что она компенсируется действием силы инерции. Второе: в невесомости не действует Архимедова сила, хотя и там закон Архимеда выполняется. И третье: очень важную роль в невесомости начинают играть силы поверхностного натяжения.
Но и в невесомости работают единые физические законы природы, которые верны как для Земли, так и для всей Вселенной. Это стало главным выводом нашей работы и таблицы, которая у меня в итоге получилась.
Пока мы любуемся звездным небом, где-то там ученые открывают все новые и неизведанные области космического пространства. Благодаря телескопам, спутникам мы продолжаем все лучше узнавать соседей нашей прекрасной планеты.
Правда, уже несколько десятилетий существует то, что ученые не могут объяснить до конца до сих пор, и вот вам часть из этого.
1. Вспышка сверхновой, или сверхновая звезда.
Под действием огромных температур в ядре начинается термоядерная реакция, превращающая водород в гелий. Выделяется еще больше тепла, излучение которого внутри звезды возрастает, но пока еще сдерживается гравитацией. Если нормальным языком, то в процессе этого феномена звезда увеличивает свою яркость в 5-10 раз и в этот момент она прекращает свое существование. Интересно, что ежесекундно выделяется столько энергии, сколько вырабатывает Солнце за весь период своего существования.
2. Черные дыры.
А это одни из самых таинственных объектов во всем космическом пространстве. Впервые о них заговорил гений Альберт Эйнштейн. В них наблюдается настолько огромная гравитационная сила, что здесь деформируется пространство, искажается время и сгибается свет. Если чей-то космический корабль попадает в эту зону, то, увы, у него нет шансов на спасение. Начнем с невесомости. Вы пребываете в свободном падении, поэтому экипаж, корабль и все детали невесомы. Чем ближе подходите к центру отверстия, тем сильнее ощущаются приливные гравитационные силы. Например, ваши ноги ближе к центру, чем голова. Тогда вам начинает казаться, что вас растягивают. В итоге, вас просто разорвет на части.
3. На Луне обнаружен танк.
Однозначно, звучит странно, но это правда. На одной из фотографий поверхности Луны, полученной с орбиты спутника нашей планеты, уфологи заметили необычный объект, выглядящий как разрушенный танк, если на него смотреть сверху. Правда, большинство специалистов отмечают, что это всего лишь психологическая иллюзия, обман зрения.
4. Горячие Юпитеры.
Они являют собой класс газовых планет наподобие Юпитера, но в разы горячее. Мало того, они могут раздуваться под воздействием мощного излучения Юпитера. Кстати, эти планеты были открыты 20 лет назад. Ученые выяснили, что более половины всех горячих Юпитеров имеют орбиты, наклоненные по отношению к экваторам своих звезд. До сих пор остается загадкой их точное происхождение, то, как они формируются и почему их орбиты находятся так близко по отношению к другим звездам.
5. Гигантские пустоты.
Ученые обнаружили во Вселенной место, которое назвали гигантской пустотой. Это пространство без галактик протяженностью 1,8 млрд. световых лет. А находятся эти пустоты в 3 млрд. световых лет от Земли. А вообще ученые понятия не имеют, как они образовались и почему внутри них ничего нет.
Согласитесь, что звучит как название культового фантастического кинофильма. А на самом деле темная материя является одной из самых больших загадок в космическом пространстве. А началось все с того, что в далеком 1922 году астрономы Якобус Каптейн и Джеймс Джинс исследуя движение звезд в нашей Галактике, пришли к выводу, что большая часть вещества в галактике просто невидима. На сегодняшний день о темной материи мало что известно, но ясно лишь одно: Вселенная на 95,1% состоит из нее и ее темной энергии.
Казалось бы, чего тут загадочного? Но на самом деле Марс таит в себе немало тайн. Например, на этой планете есть загадочные дюны, которые являются объектом исследования. Также здесь отмечается высокая концентрация двуокиси кремния, а слой песчаников накладывается на слой аргиллитов. Кстати, еще непонятно, откуда на Марсе подземные вулканы.
8. Большое Красное Пятно Юпитера.
Это самый большой атмосферный вихрь, который когда-либо был в Солнечной системе. На протяжении нескольких веков это пятно успело поменять свой основной цвет. А знаете, какова скорость ветра внутри этого пятна? Она равна 500 км/час. Науке до сих пор неизвестно, в результате чего возникает движение внутри этого явления и почему оно имеет красноватый оттенок.
Наряду с черными существуют и белые. Если первые засасывают вовнутрь себя все, что видят, то белые, наоборот, выбрасывают все, что им не нужно. Существует теория, что белые дыры в прошлом были черными. А кто-то утверждает, что это портал между несколькими измерениями.
10. Катаклизмическая переменная.
Это уникальное комическое явление. Это карликовые звезды белого цвета, расположенные недалеко от красных гигантов. Это звезды, яркость которых не периодично возрастает во много раз, после чего снижается до уровня спокойного состояния.
11. Великий аттрактор.
Это гравитационная аномалия, которая от Земли находится на расстоянии 250 млн. световых лет. Также это крупное скопление галактик. Великий аттрактор был обнаружен в 1970-х годах. Его можно увидеть лишь при помощи рентгеновского или инфракрасного света. Кстати, ученые не верят, что когда-нибудь нам удастся добраться до него.
12. Майор Гордон Купер об НЛО.
Он побывал на Меркурии. Пока майор был в космосе, он утверждал, что видел светящийся зеленый предмет, приближающийся к его капсуле. Правда, до сих пор наука не может объяснить, что же это было на самом деле.
Мы многое знаем о Сатурне благодаря межпланетной станции «Кассини-Гюйгенс». Но существует еще множество феноменов, которые сложно объяснить. Хотя известно, что кольца состоят из воды и льда, тяжело сказать, как они формируются и каков их возраст.
14. Гамма-всплеск.
В 1960-х годах американскими спутниками были обнаружены всплески излучений, исходящих из космоса. Эти вспышки были интенсивными и короткими. На сегодняшний день известно, что это гамма-всплески, которые могут быть как короткими, так и длинными. А происходят они в результате возникновения черной дыры. Но загадка не только в том, почему их можно увидеть не в каждой галактике, но и откуда они на самом деле берутся.
15. Таинственная луна Сатурна.
Ее назвали Пегги и она по сей день продолжает сбивать с толку ученых. Она впервые была замечена в 2013 году. А в 2017 году зонд "Кассини" прислал последние фотографии Дафниса – небольшой луны Сатурна, которая находится в "щели" внутри одного из колец планеты и порождает гигантские волны в его половинках.
Черные дыры, темная материя, а теперь еще и темная энергия – не хватает только Волан-де-Морта. А темная энергия – это гипотетический материал, который в последнее время активно обсуждается многим учеными. Некоторые астрономы заявляют, что ее вообще не существует, да и за счет нее не ускоряется Вселенная, как ранее было принято считать.
17. Барионная темная материя.
Она плохо взаимодействует электромагнитным образом. Ее тяжело обнаружить. Предполагают, что она состоит из темного гала, звезд-карликов, нейтронных звезд, черных дыр. Большая ее часть пропала без вести, но до сих пор мало кто может ответить, куда именно она исчезла.
18. Прямоугольная галактика.
Карликовая галактика, которая получила индекс LEDA 074886, находится на расстоянии примерно 70 млн. световых лет от Земли. Она была открыта в 2012 году. Ее прямоугольную форму ученые объясняют следствием гравитационного линзирования (оказывается, все так просто). А если понятным языком, то суть его заключается в том, что когда наблюдатель смотрит на дальний источник света в космосе через другой космический объект, форма дальнего источника света искажается. Правда, это только лишь предположение.
19. Реионизация Вселенной.
По современным представлениям, эпоху рекомбинации, закончившуюся около 380 000 лет после Большого взрыва, сменили «темные века», продолжавшиеся не менее 150 млн лет. В течение них образовавшийся водород собирался в газовые скопления, из которых в дальнейшем началось образование первых звёзд, галактик и квазаров. В период первичного звездообразования и происходит вторичная ионизация водорода светом звезд и квазаров - наступает эпоха реионизации. Правда, остается непонятным то, как у всех известных нам галактик и звезд хватило энергии на повторную ионизацию водорода.
20. Звезда Табби или KIC 8462852.
В сравнении с другими звездами она способна резко снизить свою яркость и тут же набрать обороты. Это крайне необычное явление, потому даже некоторые ученые склонны думать, что в таких переменах яркости могут быть заинтересованы "зеленые человечки". Это настолько удивило ученых, что один из астрономов, Джейсон Райт, предположил, что вокруг звезды может быть построена сфера Дайсона: «Инопланетяне всегда должны быть самой последней гипотезой, но это выглядело так, будто инопланетные цивилизации что-то строят».
21. Темное течение.
И опять поговорим о темной стороне. Астрофизики обратили внимание на то, что часть галактик явно движется куда-то за пределы познаваемой человечеством Вселенной. Что касается потенциального источника темного течения, то основная гипотеза заключается в следующем: некая космическая масса в самом начале существования Вселенной, когда та еще находилось в сжатом состоянии, оказала на ее структуру такое сильное воздействие, что и по сей день часть его сохраняется в виде притяжения, которое и влечет галактики за грань.
22. Сигнал Wow!
Он был зарегистрирован 15 августа 1977 года астрономом Джерри Эйманом. Интересно то, что длительность сигнала Wow (72 секунды) и форма графика его интенсивности по времени соответствуют ожидаемым характеристикам внеземного сигнала. Правда, недавно возникла теория, что сигнал принадлежит паре комет, выпускающих радиочастоту.
23. НЛO 1991 VG.
Этот загадочный объект был обнаружен астрономом Джеймсом Скотти. Его диаметр составил всего 10 м, а его орбита подобна орбите Земли. Именно поэтому существует мнение, что это не НЛО, а астероид или же старый зонд.
24. Яркая сверхновая звезда ASASSN-15lh.
Сверхновая, получившая название ASASSN-15lh, по наблюдениям астрономов, в 20 раз ярче всех вместе взятых (более 100 млрд.) звезд в нашей галактике Млечный путь, что делает ее самой яркой сверхновой в истории наблюдения за такими объектами. Она в два раза превышает максимум яркости, зафиксированный для такого типа звезд. Правда, под вопросом остается истинное происхождение сверхновой.
25. Звезды-зомби.
Обычно, когда звезды взрываются, они умирают, гаснут. Но недавно ученые обнаружили сверхновую, которая взорвалась, погасла, но затем снова взорвалась. И вместо того, чтобы охладиться, как ожидалось, объект продолжал поддерживать почти постоянную температуру примерно в 5700 °C. Однако эта звезда пережила даже не один, а пять таких взрывов.
Освоение человеком космоса началось каких-то 60 лет назад, когда были запущены первые спутники и появился первый космонавт. Сегодня изучение просторов Вселенной производится с помощью мощных телескопов, непосредственное же изучение ближайших объектов ограничивается соседними планетами. Даже Луна является большой загадкой для человечества, объектом изучения ученых. Чего уж говорить о более масштабных космических явлениях. Расскажем о десяти самых необычных из них.
Галактический каннибализм. Явление поедания себе подобных присуще, оказывается, не только живым существам, но и космическим объектам. Не становятся исключением и галактики. Так, соседка нашего Млечного пути, Андромеда, сейчас поглощает более мелких соседей. Да и внутри самой "хищницы" находится более десятка уже съеденных соседей. Сам Млечный путь сейчас взаимодействует с Карликовой сфероидальной галактикой в Стрельце. По расчетам астрономов спутник, находящийся сейчас на расстоянии в 19 кпк от нашего центра, будет поглощен и разрушен через миллиард лет. Кстати, такая форма взаимодействия не единственная, часто галактики просто сталкиваются. Проанализировав более 20 тысяч галактик, ученые пришли к выводу, что все они когда-либо встречались с другими.
Квазары. Эти объекты являются своего рода яркими маяками, которые светят нам с самых краев Вселенной и свидетельствуют о временах зарождения всего космоса, бурных и хаотичных. Энергия, которая излучается квазарами, в сотни раз больше, чем энергия сотен галактик. Ученые выдвигают гипотезы, что эти объекты являются гигантскими черными дырами в центрах удаленных от нас галактик. Первоначально, в 60-х годах квазарами именовали объекты, имеющие сильное радиоизлучение, но при этом чрезвычайно малые угловые размеры. Однако потом оказалось, что только 10% из тех, кого принято считать квазарами соответствовали этому определению. Остальные же сильных радиоволн не излучали вовсе. Сегодня принято считать квазаром объекты, которые имеют изменчивое излучение. Чем являются квазары – одна из самых больших тайн космоса. Одна из теорий гласит, что это зарождающаяся галактика, в которых находится огромная черная дыра, поглощающая окружающее вещество.
Темная материя. Специалистами не удалось зафиксировать это вещество, как и вообще увидеть его. Предполагается лишь, что есть некие огромные скопления темной материи во Вселенной. Для анализа ее не хватает возможностей современных астрономических технических средств. Существует несколько гипотез того, из чего могут состоять эти образования – начиная от легких нейтрино и заканчивая невидимыми черными дырами. По мнению же части ученых никакой темной материи не существует вообще, со временем человек сможет лучше понять все аспекты гравитации, тогда и придет объяснение этим аномалиям. Другое название этих объектов – скрытая масса или темное вещество. Существуют две проблемы, которые и вызвали теорию о существовании неведомой материи – несоответствие наблюдаемой массы объектов (галактик и скоплений) и гравитационными эффектами от них, а также противоречие космологических параметров средней плотности космоса.
Гравитационные волны. Под этим понятием подразумеваются искажения пространственно-временного континуума. Явление это было предсказано еще Эйнштейном в его общей теории относительности, также другими теориями гравитации. Гравитационные волны перемещаются со скоростью света, а уловить их крайне трудно. Мы можем заметить лишь те из них, которые образуются в результате глобальных космических изменений наподобие слияния черных дыр. Сделать это возможно лишь с использованием огромных специализированных гравитационно-волновых и лазерно-интерферометрических обсерваторий, таких как LISA и LIGO. Гравитационная волна излучается любой движущейся ускоренно материей, чтобы амплитуда волны была существенной, необходима большая масса излучателя. Но это означает, что на него тогда действует другой объект. Выходит, что гравитационные волны излучаются парой объектов. К примеру, одним из наиболее сильных источников волн являются сталкивающиеся галактики.
Энергия вакуума. Ученые выяснили, что в космическом вакууме вовсе не так пусто, как принято считать. А квантовая физика прямо утверждает, что пространство между звездами наполнено виртуальными субатомными частицами, которые постоянно разрушаются и снова образуются. Именно они и наполняют все пространство энергией антигравитационного порядка, заставляя космос и его объекты двигаться. Куда и зачем – еще одна большая загадка. Нобелевский лауреат Р.Фейнман считает, что вакуум обладает настолько грандиозным энергетическим потенциалом, что в вакууме, объемом в лампочку заключено столько энергии, что ее хватит, чтобы вскипятить все мировые океаны. Однако до сих пор человечество считает единственно возможным получать энергию из вещества, игнорируя вакуум.
Микро черные дыры. Некоторые ученые подвергли сомнению всю теорию Большого взрыва, согласно их предположениям вся наша Вселенная наполнена микроскопическими черными дырами, каждая из которых не превышает размеров атома. Эта теория физика Хокинга возникла в 1971 году. Однако малютки ведут себя иначе, чем их старшие сестры. Такие черные дыры обладают какими-то неясными связями с пятым измерением, влияя загадочным образом на пространство-время. Исследования этого феномена предполагается в дальнейшем проводить с помощью Большого Адронного Коллайдера. Пока что даже проверить их существование экспериментально будет крайне трудно, а об исследовании свойств не может быть и речи, эти объекты существуют в сложных формулах и головах ученых.
Нейтрино. Так называются нейтральные элементарные частицы, практически не обладающие собственным удельным весом. Однако их нейтральность помогает, к примеру, преодолевать толстый слой свинца, так как эти частицы слабо взаимодействуют с веществом. Они пронзают все вокруг, даже нашу еду и нас самих. Без видимых для людей последствий ежесекундно через тело проходит 10^14 нейтрино, выпущенных солнцем. Такие частицы рождаются в обычных звездах, внутри которых находится своеобразная термоядерная топка, и при взрывах умирающих звезд. Увидеть нейтрино можно с помощью расположенных в толще льда или на дне моря огромных по площади нейтрино-детекторов. Существование этой частицы было обнаружено физиками-теоретиками, вначале даже оспаривался сам закон сохранения энергии, пока в 1930 Паули не предположил, что недостающая энергия принадлежит новой частице, которая в 1933 получила свое нынешнее название.
Экзопланета. Оказывается, планеты вовсе не обязательно существуют около нашей звезды. Такие объекты именуются экзопланетами. Интересно, что до начала 90-х годов человечество вообще считало, что планет вне нашего Солнца существовать не может. К 2010 году известно уже более 452 экзопланет в 385 планетных системах. Размеры объектов колеблются от газовых гигантов, которые сопоставимы по размеру со звездами, до небольших скалистых объектов, которые вращаются вокруг небольших красных карликов. Поиски планеты, похожей на Землю, так и не увенчались пока успехами. Ожидается, что ввод в действие новых средств для исследования космоса увеличит шансы человека найти братьев по разуму. Существующие методы наблюдения, как раз нацелены на обнаружение массивных планет, наподобие Юпитера. Первая же планета, более-менее похожая на Землю обнаружилась лишь в 2004 году в системе звезды Жертвенника. Полный оборот вокруг светила она делает за 9,55 суток, а ее масса в 14 раз больше массы нашей планеты, Наиболее же близкой к нам по характеристикам является открытая в 2007 году Глизе 581с с массой в 5 земных. Считается, что температура там находится в диапазоне 0 - 40 градусов, теоретически там могут быть запасы воды, что подразумевает жизнь. Год там длится всего 19 дней, а светило, намного более холодное, чем Солнце, выглядит на небе в 20 раз больше. Открытие экзопланет позволило астрономам сделать однозначный вывод, что наличие в космосе планетарных систем – явление довольно распространенное. Пока большинство обнаруженных систем отличается от солнечной, это объясняется селективностью методов обнаружения.
Микроволновый фон космоса. Это явление, именуемое CMB (Cosmic Microwave Background), обнаружилось в 60-х годах прошлого века, оказалось, что отовсюду в межзвездном пространстве излучается слабая радиация. Ее еще назвали реликтовым излучением. Считается, что это может быть остаточным явлением после Большого взрыва, который и положил начало всему вокруг. Именно CMB является одним из самых веских доводов в пользу этой теории. Точные приборы смогли даже измерить температуру CMB, это космические -270 градусов. За точное измерение температуры излучения американцы Пензиас и Вильсон получили в свое время Нобелевскую премию.
Антиматерия. В природе многое строится на противостоянии, как добро противостоит злу, так и частицы антиматерии находятся в оппозиции к обычному миру. У известного всем отрицательно заряженного электрона имеется свой отрицательный брат-близнец в антивеществе – положительно заряженный позитрон. При столкновении двух антиподов происходит их аннигиляция и выброс чистой энергии, которая равна их суммарной массе и описывается известной формулой Эйнштейна E=mc^2. Футуристы, фантасты и просто мечтатели предполагают, что в далеком будущем космические корабли будут приводиться в действие с помощью двигателей, которые будут использовать именно энергию столкновения античастиц с обычными. Подсчитано, что при аннигиляции 1 кг антиматерии с 1 кг обычной выделится количество энергии лишь на 25% меньшее, чем при взрыве самой большой на сегодня атомной бомбы на планете. Сегодня считается, что силы, определяющие строение как материи, так и антиматерии одинаковы. Соответственно структура антивещества должна быть такой же, как и у обычного вещества. Одной из самых больших загадок Вселенной является вопрос – почему наблюдаемая ее часть состоит практически из вещества, быть может, есть места, которые полностью состоят из противоположной материи? Считается, что такая значительная асимметрия возникла в первые секунды после Большого Взрыва. В 1965 году был синтезирован анти-дейтрон, а позже даже получен атом антиводорода, состоящий из позитрона и антипротона. Сегодня такого вещества получено достаточно, чтобы изучать его свойства. Это вещество, кстати, является самым дорогим на земле, 1 грамм анти-водорода стоит 62,5 триллиона долларов.